牛頓第一定律是力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

第1節(jié) 牛頓第一定律教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)與技能（1）使學(xué)生了解牛頓第一定律。（2）使學(xué)生領(lǐng)會(huì)得出牛頓第一定律的科學(xué)方法。（3）理解慣性是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)；（4）知道一切物體在任何情況下都具有慣性；（5）知道日常生活中的慣性現(xiàn)象；（6）能分析慣性現(xiàn)象在生活中的利用和危害2、過(guò)程與方法在解釋?xiě)T性現(xiàn)象的過(guò)程中進(jìn)行語(yǔ)言表達(dá)能力的訓(xùn)練；3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）滲透物理與生活實(shí)際相聯(lián)系，物理知識(shí)解決問(wèn)題的方法教育；（2）通過(guò)探究與交流，使學(xué)生有將自己的見(jiàn)解公開(kāi)并與他人討論的愿望，認(rèn)識(shí)交流合作的 重要性，有主動(dòng)與他人合作的精神教學(xué)重點(diǎn)：牛頓第一定律、認(rèn)識(shí)一切物體在任何情況下都有慣性。教學(xué)難點(diǎn)：牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的表述、正確認(rèn)識(shí)慣性現(xiàn)象。教學(xué)過(guò)程：1、新課引入演示: 靜止在木板面上的小車受力后運(yùn)動(dòng)，撤力后慢慢止設(shè)疑：那么是不是說(shuō)必須有力作用在物體上,才能使物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng),沒(méi)有力的作用，物體就要停下來(lái)？2、新課教學(xué)（1）牛頓第一定律講解：早在2000多年前古希臘的哲學(xué)家亞里士多德就說(shuō)過(guò)“運(yùn)動(dòng)者皆被推動(dòng)”， 根據(jù)亞里士多德的觀點(diǎn)就是說(shuō)，小車的運(yùn)動(dòng)需要推力去維持。大家都同意他的觀點(diǎn)嗎？演示實(shí)驗(yàn)：從斜面滑下的小車，在水平面上運(yùn)動(dòng)，小車在水平方向上，沒(méi)有用力推它，但小車仍然向前運(yùn)動(dòng)。提問(wèn)：小車沒(méi)有受到水平的推力作用卻仍然能運(yùn)動(dòng)，這不是和亞里士多德的觀點(diǎn)相違背了嗎？那么我們今天就來(lái)探究一下物體的運(yùn)動(dòng)一定需要力來(lái)維持嗎？a提出問(wèn)題：物體的運(yùn)動(dòng)一定需要力來(lái)維持嗎？b猜想與假設(shè)：學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生對(duì)問(wèn)題做出猜想，教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)。c制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)講解：我們現(xiàn)在還是回到這輛小車，我給它一個(gè)推力它就能運(yùn)動(dòng)，那么它為什么運(yùn)動(dòng)一段距離以后又會(huì)停下來(lái)呢？小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到了摩擦力的作用，有力阻礙了小車的前進(jìn)，水平方向上沒(méi)有其它力的作用，這樣我們想辦法讓摩擦力更小，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況。討論：怎樣改變小車所受的摩擦力？歸納：我們通過(guò)用表面光滑程度不同的材料來(lái)改變小車所受的摩擦力。展示：展示三種材料：毛巾、紙板、玻璃。讓學(xué)生感覺(jué)它們表面的光滑程度。討論：小車滑行的距離會(huì)不會(huì)受到其它因素的影響呢？講解：摩擦力和初始速度都對(duì)小車滑行距離有影響，這里就有兩個(gè)變量了，我們講過(guò)當(dāng)探究多個(gè)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響時(shí)，我們可以采用控制變量法?？刂颇Σ亮Σ蛔兊那闆r下，改變速度，觀察小車在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的情況，這探究的是速度對(duì)物體運(yùn)動(dòng)情況的影響，這不是我們今天探究的問(wèn)題。我們今天探究的是力是不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，那么我們就應(yīng)該在保持速度不變的情況下改變摩擦力的大小，觀察小車在水平軌道上的運(yùn)動(dòng)情況。討論：如何來(lái)控制物體開(kāi)始在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度保持一樣呢？教師點(diǎn)拔：推力或從高處滑下，讓小車獲得速度；推力不好控制）總結(jié)：我們可以讓小車放在斜面的同一高度，讓其自由下滑，注意不能給小車力，保證小車在水平軌道上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)具有相同的速度。4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)實(shí)驗(yàn)：讓小車分別從同一斜面的相同高度自由滑下，觀察小車在不同材料的水平面上運(yùn)動(dòng)的情況。（分別鋪上毛巾、紙板、玻璃） （填寫(xiě)課本上49頁(yè)的空格）水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車的速度減小得越慢，小車運(yùn)動(dòng)距離就越長(zhǎng)。討論：假如水平方向上的摩擦力突然消失了，那么運(yùn)動(dòng)的小車將會(huì)怎樣？總結(jié)：假如水平面對(duì)小車完全沒(méi)有摩擦，小車將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。實(shí)際上，接觸面光滑，完全沒(méi)有摩擦是做不到的。這里，用設(shè)想完全沒(méi)有摩擦的理想化的方法進(jìn)行推理，通常叫“理想實(shí)驗(yàn)”，它是科學(xué)推理的一種重要方法。講解：如果接觸面光滑時(shí)，摩擦力為零，速度也就不再減小，將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。小車不受力也能夠永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，說(shuō)明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，只是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。17世紀(jì)意大利物理學(xué)家伽利略就是根據(jù)類似的實(shí)驗(yàn)推理認(rèn)為：“物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持。運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)停下來(lái)，是因?yàn)樗艿搅四Σ磷枇Φ木壒??！庇?guó)科學(xué)家牛頓總結(jié)了前人的研究成果，進(jìn)一步得出了力和運(yùn)動(dòng)的第一條定律，也就是牛頓第一定律：一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。“一切”，表示這個(gè)定律具有普遍性，沒(méi)有例外。 “不受外力”是本定律成立的條件，定律要成立的前提條件是不受外力，或者是合外力為零。 “總保持”是指物體不受外力時(shí) 只有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)兩種可能，要改變這種狀態(tài)，物體必須受力的作用。（2）慣性學(xué)生實(shí)驗(yàn)：1、請(qǐng)一個(gè)同學(xué)迅速擊打硬幣下的硬紙板；2、請(qǐng)一個(gè)同學(xué)做載有木塊的小車受阻而停止運(yùn)動(dòng)；學(xué)生觀察并討論：從研究對(duì)象原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化情況分析總結(jié)：物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性；乘客坐在行駛的汽車上，汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，乘客傾斜，汽車急剎車，乘客向前摔倒；學(xué)生分析：解釋看到的現(xiàn)象（從研究對(duì)象原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受力情況運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化情況來(lái)分析。）教師隨時(shí)訂正不準(zhǔn)確之處。（3）生活中的慣性現(xiàn)象學(xué)生活動(dòng)：請(qǐng)列舉慣性現(xiàn)象的實(shí)例分析應(yīng)用和危害。教師點(diǎn)撥：如：奔跑的人不易停下來(lái)；公共汽車在進(jìn)站前10幾米處就關(guān)閉油門；用力甩手可將手上的水甩掉；翻滾過(guò)山車向最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)靠什么；宇航員走出飛船后，仍然能與飛船并肩前進(jìn)，不會(huì)落在飛船的后面。學(xué)生思考：人站在勻速行駛的汽車?yán)镓Q直向上跳起，會(huì)落在起跳點(diǎn)的什么位置？原因是什么？3、課堂小結(jié)（1）牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的研究對(duì)象是一切物體、成立條件